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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Soundkarte als DAQ-Board


Autor: Adrian Fricke (knatterkopf)
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Hallo liebe Elektroniker,

leider habe ich keinen Beitrag gefunden, indem verwertbare Informationen 
zu meinem Vorhaben waren. Somit wende ich mal konkret an euch und hoffe 
ihr habt mir Rat zur Seite.
aus Kostengründen habe ich mich dazu durchgerungen eine Messkarte durch 
eine Soundkarte am PC zu ersetzen, da ich nur Siganle im Bereich von 1Hz 
bis 50kHz messen möchte.
Gleichzeitig möchte ich Signale (reiner Sinus) mit der Soundkarte 
ausgeben.
Die Ausgabe geht an eine elektonische Last, die wiederrum an einer 
Brennstoffzelle hängt. Die Brennstoffzelle gibt mir ein Impedanzspektrum 
als Antwort auf das ihr auferlegten Signals. Diese Antwort möchte ich 
messen. Also das Impedanzspektrum. Das Signal kommt aus dem PC (LabView) 
und soll damit auch wieder gemessen und aufgezeichent werden.

Nun nehme ich an, dass es nicht so einfach ist die Brennstoffzelle an 
die Soundkarte anzuschließen =) Da würden mir die hohen Ströme sicher 
die Karte wegfeuern...
Eine Schaltung, die die Ströme, sowie die Spannung in die Karte 
begrenzt, habe ich mir mal grob überlegt.
Kann ich diese mit einem Steckbrett zusammenbasteln und dann zwischen SK 
und BSZ schalten?
Welche Soundkarte würdet ihr da empfehlen?
Abtastrate wäre um die um die 250 kS/s und Auflösung 16bit.

Klingt das Vorhaben überhaupt realistisch??
Für jede Hilfe bin euch jetzt schon sehr dankbar!


Lg
Adrian

Autor: S. K. (nullgeist)
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250 kS/s dürfte schon die erste Hürde sein --> Soundkarten machen 
eigentlich immer maximal 192 khz Abtastfrequenz. (es kann sein dass es 
im Bereich >700 € Ausnahmen gibt)
Gleichstrom/sehr niederfrequente Anteile kannst du nicht messen, da bei 
Soundkarten die Ports mit Kondensatoren abgetrennt sind (Ausgänge gibt 
es ganz wenige Modelle, die man auf Gleichstromkopplung schalten kann)
Bei deinen 1Hz dürftest du schon Probleme damit bekommen.

Autor: Stefan May (smay4finger)
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Selbst die 192kHz machen sehr wenige Karten von analog nach digital. 
Viele Karten schummeln hier.

Ich selbst nutze eine M-Audio Delta44, die als Referenz bei vielen 
SDR-Nutzern gilt. Mit dieser lassen sich Frequenzen zwischen 10Hz und 
etwa 24kHz aufnehmen. Unter 10Hz und über 24kHz schlagen die 
Anti-Alias-Filter zu. A/D-Wandeln lässt sich mit 96kHz, D/A-Wandeln mit 
echten 192kHz bei jeweils 24bit. Allerdings schlagen auch dort Filter 
zu.

mfg, Stefan May.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Stefan May schrieb:
> Unter 10Hz und über 24kHz schlagen die
> Anti-Alias-Filter zu.

Über 24kHz ja. Unter 10Hz sind es Hochpass-Filter aka DC-Remover.

Autor: X- Rocka (x-rocka)
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1. Soundkarte heißt heute "Audio Interface"! ;-)

2. Für Audio ist Genauigkeit ein Fremdwort, du müsstest also 
kalibrieren.

3. 192kHz ist Audio Maximum, und auch selten tatsächlich 192kHz/2 
Bandbreite wegen oben genannter Anti-Aliasing Filter.

=> Messkarte wird wahrscheinlich nicht teurer sein als ein Audio 
Interface mit diesen Specs.
Gute Audio Interfaces die auch messtechnisch genutzt werden gibt's von 
RME - Specs musst du durchwühlen...

Autor: knatterkopf (Gast)
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Hallo an alle,

vielen Dank euch erst mal für die schnellen Antworten!
Das RME Audio Interface ist wohl mit 800 € finanziell nicht ganz so 
attraktiv.
Da kommt mir die M-Audio Delta 44 schon viel eher entgegen. Reicht auch 
völlig aus.
Was die Abtastung angeht, kann ich dann auch gerne Abstriche machen.
DC will ich ja nicht unbedingt messen, insofern macht mich der interne 
Koppel C in den Karten keinen Strich durch die Rechnung.

Hat jmd noch einen Kommentar zu meiner Idee mit dem Steckbrett zwischen 
Soundkarte und Last/BSZ.
Muss schon sein oder?

Lg
Adri

Autor: X- Rocka (x-rocka)
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knatterkopf schrieb:

> Hat jmd noch einen Kommentar zu meiner Idee mit dem Steckbrett zwischen
> Soundkarte und Last/BSZ.
> Muss schon sein oder?

Auf jeden Fall muss da was Endstufenmäßiges zwischen.
Mit welcher Impedanz rechnest du denn?

Autor: Knatterkopf (Gast)
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hmm schwer zu sagen, weil ich noch keine Vorstellung habe wie stark ich 
die Zelle belasten muss/will.

Ueff wird sicher um die 10-40 V sein.
Strom Strom genauso, wenn nicht höher, da die Impedanz der Zelle sich im 
Bereich unter 1 Ohm bewegt.

Autor: Knatterkopf (Gast)
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sry für die unlogische Antwort.
Impedanz wird wie gesagt unter 1 Ohm fallen.
Nach was anderem war ja nicht gefragt =)

lg

Autor: X- Rocka (x-rocka)
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Knatterkopf schrieb:

> Ueff wird sicher um die 10-40 V sein.
> ...
> Bereich unter 1 Ohm bewegt.

Wow!
Dann mach dich mal auf die Suche nach einer fetten Endstufe!

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Was willst du denn da überhaupt messen? Rein informativ.

Steckbrett kann man in Bezug auf Innenwiderstand und Streukapazitäten 
schlicht vergessen.

Autor: Knatterkopf (Gast)
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ich möchte eine Impedanzspektroskopie der BSZ Messtechnisch aufbauen.
D.h. ich möchte durch Messung von Strom und Spannung an der Zelle die 
Impedanz unter Last (frequenzabhängig, ca. 3Hz-10Hz) bestimmen.
Die Zelle hat eine Impedanz von ca. 350mOhm.
Die Zelle Arbeitet bei einer Spannung von ca. 1-2V und einem Strom von
ca. 2-4 A.
Die Endstufe werd ich selber bauen müssen. Erst aufs Steckbrett, dann 
Löten

lg
Adrian

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Aha. Ich würde das Steckbrett gegen LTspice eintauschen. Das kommt 
besser.

Autor: Markus (Gast)
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Hallo,
du kannst dein Signal doch vor dem Koppel C  auf der Sondkarte abnehmen 
und Spannungsgekoppelt über einen Buffer OPA selber rausführen. Dann 
kannst du auch die Amplitude selber bestimmen. Oder erhöhst die 
Kapazität entsprechend deiner Anforderungen an die untere Grenzfrequenz.

Gruß
Markus

Autor: Knatterkopf (Gast)
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Hi,

habe mir jetzt folgende Schaltung überlegt, die ich zwischen 
Signaleingang der SK und der Zelle anbringe. Sie dient dazu um die 
Soundkarte zu schützen, sowie das Rauschen aus dem Signal zu nehmehn. 
Zusätzlich kann mit dem 2. OP eine gewünschte Ausgangsspannung des 
Signals eingestellt werden.


Leider habe ich hier im Labor keinen File converter o.ä. um das Format 
zu bearbeiten. Installieren kann ich es auch nicht.

> Spannungsgekoppelt über einen Buffer OPA selber rausführen.

Weiß nicht was du damit meinst. Das Signal quasi speichern und 
bearbeiten?

lg
adrian

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